《真菌毒素抗原模拟表位的构建及其免疫分析特性的分子机制》

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该项目属于农业生物学、免疫分析学与分子生物化学的交叉研究领域。

在影响食品质量与安全的众多因素中,由小分子化学污染物引起的食源性疾病和贸易争端一直是全球关注的热点。基于抗原抗体特异性识别与结合的免疫分析体系对于预防与控制小分子化学污染物的危害、减少经济损失、保障食品安全具有重要意义。传统的小分子化学污染物免疫分析体系的建立需要复杂的全抗原(检测抗原)化学合成过程,涉及合成步骤繁杂、成本高昂、批次误差大、操作毒性及环境污染等难点问题,极大地影响了小分子化学污染物免疫分析产品的规模化应用。该项目围绕食品安全分析领域亟待解决的全抗原制备中存在的关键科学问题,以食品中常见的真菌毒素作为小分子化学污染物的研究模型,在国际上率先提出并发展了基于抗原模拟表位(多肽)的真菌毒素全抗原的生物合成新策略,发展和建立了真菌毒素的绿色免疫分析理论和方法体系,推动了食源性小分子化学污染物免疫分析新模式的创新。主要科学发现如下:

1)首次解析了赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、伏马菌素B1等食品中常见真菌毒素抗原模拟表位的氨基酸序列及组成,并发现了影响其免疫分析性能的关键基序。

2)发现和证实在低亲和力条件下,使用抗原模拟表位作为检测抗原可显著提高免疫分析体系的灵敏度。

3)首次提出并证实了基于噬菌体展示二级突变肽库的二级亲和淘选,是获得具有不同亲和分化能力的抗原模拟表位的有效策略。

4)在国际上首次提出并实现了基于抗原模拟表位(多肽)的真菌毒素全抗原的生物合成。发现在同等反应条件下,基于真菌毒素全抗原模拟物的免疫分析体系的灵敏度,显著优于传统的化学合成全抗原所建立的免疫分析体系。

5)建立了一系列基于抗原模拟表位、全抗原模拟物的真菌毒素绿色免疫分析新方法。

科学价值:该项目促使小分子化学污染物的免疫分析模式从传统的"依赖抗体分子来提升免疫分析体系的性能为主"到"全抗原与抗体分子协同促进免疫分析性能"的重大理论转变,从"高成本、污染型免疫分析模式"到"低成本、绿色免疫分析模式"的重大应用理念转变。

该项目在国内外产生广泛的影响,受到国际学术界的广泛关注和认可,33篇核心论文,SCI他引282次,6篇代表作SCI他引107次,重要研究结果均发表在国际知名农业、食品、分析学科领域SCI期刊,包括《Journal of Agricultural and Food Chemistry》、《Analytical Chemistry》、《Food Chemistry》等,主要研究成果受到包括美国科学院院士、中国工程院院士等国内外知名专家的关注和引用,受邀作国际大会特邀报告10余次,获发明专利授权16项。

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